Patent RU-2759189-C1 (RU)
Inventor: VAN BIN
IPC: C30B29/14
Filed: 2020-02-27
Granted: 2021-11-10
Abstract: Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов типа KDP из раствора. Способ включает изготовление емкости для выращивания кристалла, при этом двигатель установлен в верхней части емкости для выращивания, а соединительный стержень кристаллодержателя  присоединяется к нижнему концу вращающегося вала двигателя; изготовление кристаллодержателя для выращивания кристалла, при этом кристаллодержатель включает в себя верхнюю перекладину 7, поддон 12, соединительный стержень 6, боковые несущие стержни 8, 9 и две лезвиеобразные перемешивающие лопасти 10, 11; соединительный стержень 6 закрепляют по центру верхней перекладины 7; нижние концы боковых несущих стержней 8, 9 диаметрально противоположно закреплены на двух краях поддона 12, а верхние концы боковых несущих стержней 8, 9 прикреплены к двум концам верхней перекладины 7; лезвиеобразные перемешивающие лопасти 10, 11 закреплены на боковых несущих стержнях 8, 9; две лезвиеобразные перемешивающие лопасти 10, 11, боковые несущие стержни 8, 9 и верхнюю перекладину 7 располагают в одной вертикальной плоскости; центр верхней поверхности поддона 12 является местом крепления стержневидного затравочного кристалла; все соединения выполнены плавными для обеспечения гладкости; изготовление стержневидного затравочного кристалла 13 с направлением [001] в вертикальном направлении, при этом высота стержневидного затравочного кристалла 13 меньше, чем высота боковых несущих стержней 8, 9  кристаллодержателя, а длина по горизонтали и диапазон ширины стержневидного затравочного кристалла 13 равны 5–15 мм; установку поверхности нижнего конца стержневидного затравочного кристалла 13 в центре верхней поверхности поддона 12 кристаллодержателя; подготовку маточного раствора для выращивания кристалла с точкой насыщения от 40 до 70°C; помещение кристаллодержателя с закрепленным в нем стержневидным затравочным кристаллом 13 в печь для предварительного нагрева на время от 4 до 12 ч, при этом температура предварительного нагрева является температурой точки насыщения маточного раствора; помещение кристаллодержателя с закрепленным в нем стержневидным затравочным кристаллом 13 в подготовленный маточный раствор, присоединение соединительного стержня 6 кристаллодержателя к вращающемуся валу двигателя, запуск двигателя и установку диапазона скорости вращения равным от 10 до 50 об/мин, при этом режим вращения состоит из цикла: вращение в прямом направлении – 25 с, замедление – 2 с, остановка – 1 с, ускорение в обратном направлении – 2 с, вращение в обратном направлении – 25 с, замедление – 2 с, остановка – 1 с, ускорение в прямом направлении – 2 с; нагрев маточного раствора до температуры, на 5–15°C превышающей температуру точки насыщения, для обработки перегревом, охлаждение, чтобы степень перенасыщения маточного раствора была между 5 и 15%, таким образом реализуя быстрый рост кристалла на стержневидном затравочном кристалле и получение кристалла типа KDP. В предложенном способе нижний конец стержневидного затравочного кристалла 13 ограничивается поддоном 12, а верхний конец является свободным для роста в форме пирамиды. В то же время четыре поверхности призмы в двух направлениях [100] и [010] могут расти, не испытывая проблем с возникновением механического напряжения в процессе роста кристалла, и все вырезаемые оптические элементы имеют хорошие оптические свойства. Из-за того, что четыре грани призмы, находящиеся в очень похожих условиях роста, растут одновременно, и применяется перемешивание при помощи лезвиеобразных перемешивающих лопастей 10, 11 в процессе роста кристалла, вырезанные оптические элементы имеют высокую оптическую однородность. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.